《铝基合金的阴极电化学还原过程探索》:
第2章 电解质温度、初晶温度及过热度测定法研究
2.1 引言
随着铝材料的广泛应用,工业电解铝向大规模方向发展,体现了铝电解设备的宏观性、科学性、节能性和环保性。从而要求铝电解槽向着大型化方向发展,对电解槽运行的稳定性提出了越来越高的要求。电解槽运行的稳定性不仅是提高电解槽各项经济技术指标的要求,更是提高电解槽寿命的必要保证。要保证电解槽的稳定运行,就需要对电解槽运行过程中的各项技术参数进行及时的测试,因此,近年来铝电解行业为实现电解槽电压、电流和温度的在线检测做了大量的研究工作,也取得了一些重要的进展。
目前已被广泛采用的铝电解槽智能模糊控制系统(槽控箱)已实现对电解槽电压和电流的实时检测,并通过相应的槽电阻值的变化对氧化铝的下料进行自动控制。这项技术的广泛采用,可以说是铝电解行业近几十年来最重要的技术进步之一。而对于电解质温度的在线检测问题,由于高温下熔盐测试初晶温度的不稳定性,使这方面的研究工作还很不充分,不同作者所报的数值差异比较大,很多熔盐体系初晶温度测定的文献报道较少。国内外学者虽做了一定的工作,仍没能找到一种切实可行的理想方法。
电解质电解温度和初晶温度是铝电解生产中重要的工艺参数,对于熔盐电解有很大的影响,是熔体结构和熔盐理论研究中必不可少的基础性数据。实践证明,没有合适的电解质,电解制取合金是不可能的,电解质体系是决定合金电解工艺的重要因素。因此,对熔盐体系电解质初晶温度的研究不仅具有很大的实际意义,而且具有重要的理论意义。
电解温度的高低,直接影响着电解过程的稳定运行以及电流效率的高低,电解质温度与电流效率有直接关系。在维持正常生产的前提下,温度升高则电流效率降低,这主要是因为金属在熔融盐中的溶解度随温度升高而增大。根据邱竹贤院士的测定,在其他条件相同的情况下,电解质温度降低10℃,电流效率可平均提高1%~1.5%。电解质温度并不是越低越好,电解温度过低,生产中难以控制,会在电解中形成电解槽的不稳定,导致电流效率的下降,甚至电解无法进行。因此,电解温度应控制在一个合适的小范围内,在电解质初晶温度以上7~10℃,即保持适当的过热度,有利于槽况的稳定。
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